Bekämpa hjärncancer med Zika-viruset
Glioblastom, en form av hjärncancer, är otroligt svår att behandla. Enligt en ny serie experiment kan det snart behandlas med Zika-virusvaccinet.
På ytan verkar Zika-viruset ha lite gemensamt med glioblastom, en aggressiv form av hjärncancer.
De delar dock fler likheter än vad man kan föreställa sig.
Forskare försöker för närvarande utnyttja sin gemensamma grund i kampen mot denna formidabla typ av cancer.
Studieförfattarna säger att glioblastom orsakar cirka 15 000 dödsfall i USA per år.
Även om tumören svarar på terapin återkommer den nästan alltid, vilket gör den praktiskt taget obotlig. Det kan fortsätta att komma tillbaka eftersom det efter behandling gömmer sig i närliggande hjärnvävnad i form av glioblastomstamceller (GSC).
Det var dessa stamceller som gav forskare paus för eftertanke. Co-lead study author Pei-Yong Shi, Ph.D. - från University of Texas Medical Branch i Galveston - säger: "Under Zika-epidemin lärde vi oss att viruset företrädesvis infekterar neurala stamceller i fostret och orsakar den förödande mikrocefali som ses hos spädbarn födda till infekterade mödrar."
De andra medförfattarna till den senaste studien var Jianghong Man, från National Center of Biomedical Analysis, och Cheng-Feng Qin, från Chinese Academy of Military Medical Sciences, båda i Peking, Kina. Deras resultat publicerades nyligen i tidskriften mBio.
GSC: er delar vissa egenskaper med neurala stamceller - eller celler som kan differentieras till olika typer av hjärnceller - och gav forskarna en aning.
Man förklarar: "Vi upprättade en anslutning om att Zika-virus kanske också specifikt kunde infektera GSC: er."
Gemensam grund
I tidigare studier med en musmodell av glioblastom visade forskare att Zika-viruset kan attackera GSC i laboratoriet. De fann också att Zika-viruset var mindre effektivt för att angripa hjärnvävnad som redan hade differentierats till olika celltyper.
"Om vi kunde hitta ett sätt att specifikt rikta in oss på de GSC: er som är källan till återfall, kan det ge ett alternativ för att förhindra återfall eller till och med ett botemedel."
Cheng-Feng Qin
Utredarnas första prioritet var att se till att de kunde hitta ett säkert sätt att introducera Zika-viruset för patienter. För detta ändamål utvecklade Shis laboratorium ett försvagat Zika-vaccin som de kallade ZIKV-LAV.
Ett försvagat virus är fortfarande livskraftigt, eller ”live”, men det har ändrats för att göra det säkrare. I det här fallet raderade de en liten del av genomet för att förhindra att det replikeras lika lätt.
I tester var ZIKV-LAV icke-virulent och skyddade både möss och icke-humana primater mot Zika-infektion. När vaccinet injicerades i hjärnan hos möss verkade det inte finnas några fysiska eller beteendemässiga biverkningar.
Testa vaccinet på mänsklig vävnad
För nästa steg testade forskarna om viruset kunde döda GSC i en musmodell. Hälften av mössen injicerades med human-härledda GSC: er; den andra hälften fick samma GSC med tillägg av ZIKV-LAV.
Mössen som bara fick GSC utvecklade snabbt tumörer, men mössen som fick GSC plus vaccinet visade fördröjd tumörtillväxt. De överlevde också betydligt längre.
Forskarna hoppas att Zika-vaccinet i framtiden kan ges till patienter vid operationen; På det sättet, som Qin beskriver det, kan virusen "jaga GSC: erna och eliminera dem" och därigenom förhindra att tumören återkommer.
I den sista delen av studien ville forskarna gräva lite djupare in i de mekanismer som gör det möjligt för Zika-viruset att förstöra GSC. För att göra detta jämförde de RNA-meddelandena från standard GSC med GSC som hade behandlats med ZIKV-LAV.
Utifrån dessa data drog de slutsatsen att i celler som behandlats med ZIKV-LAV utlöstes ett antiviralt svar, vilket ledde till inflammation och eventuell celldöd.
Även om resultaten är uppmuntrande är detta bara början. Därefter vill forskarna arbeta med läkare för att kontrollera säkerheten för ZIKV-LAV.
Nu, när de förstår lite mer om hur vaccinet dödar GSC, kan de kanske fisa ZIKV-LAV för att göra det mer dödligt för GSC.
Shi är angelägen om att få ut det mesta av virusets dödliga kapacitet och säger: ”Som virolog ser jag att vi borde dra nytta av virusens” dåliga ”sida. De borde ha en roll att spela i cancerbehandling. ”
